DE913439C - Selbstgefuehrter Einphasen-Kontaktwechselrichter - Google Patents

Description

• Selbstgeführter Einphasen-Kontaktwechselrichter Es sind Einphasenumformer zur Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt ,bekannt, bei denen,in Reihe mit den Kontaktstellen Schältdrosseln mit beim Nennstromwert hochgesättigten Magnetkernen angeordnet sind, durch deren Entsättigung ;in der Nähe dies StromnulIwertes eine stromschwache Pause hervorgerufen wird. In der stromschwachen Pause findet die Öffnung der Kontaktstellen, die durch eine Synchronantriebsvorric'htung betätigt werden und zwecks Vollweggleich-oder Wechselrichtung paarweise im Gegentakt,gesteuert werden können, unter erleichterten Bedingungen statt. Soll ein derartiger Kontaktumformer als selbstgeführter Wechselrichter arbeiten, indem er an ein Gleichstromnetz angeschlossen wird, ohne daß auf der Wechselstromseite ein Takthafter vorhanden ist, so fehlt die sonst während der Überlappung der Kontaktzeiten vorhandene Differenszspannungder einander alblösenden Phasen, welche die Kommutierung des Stromes während der Überlappungszeit der Kontakte verursacht. Statt dessen wird bei, einem selbstgeführten Wechselmichter eine Kommutierungss,pannung z. B. mit H:ilie eines Kommutierungskondensators bereitgestellt, der auf der Wechselspannungsseite angeordnet ist. Das -Auftretender Kommutierungsspannung ist hierbei nicht an die Überlappungszeit der Kontakte gebunden. Eine weitere Eigentümlichkeit eines selbstgeführten Kontaktwechselrichters besteht bekanntlich darin, daß vor der Ko@ntalktsch'ließung eine verh ä'ltnismäßig hohe Spannung an d@en@ Kontakten auftritt. Sind mit denKontaktstelllenSchalt,drosseln in Reihe geschaltet, so ist es bekanntlich möglich, die Magnetkerne der Schaltidrosseln deurch Vormagnetisierung derart zu steuern, daß sie sich bei der Kontaktschließung im ungesättigten Zustand befinden und infolgedessen einen Teil der Spannung übernehmen, wodurch die Kontaktschließung erleichtert wird. Mit der Erfindung wird eine derartige Steuerung der Schaltdrosseln in besonders einfacher Weise erzielt und außerdem der Aufbau der Schaltdrosseln durch Zusammenlegung vereinfacht und infolgedessen auch eine Ersparnis an Baustoffen für den Gesamtaufbau der Schaltdrosseln erzielt, unter Umständen sogar an aktiven Werkstoffen wegen der durch die Erfindung gegebenen Möglichkeiten., :die Dauer der stromschwachen Pause zu verkürzen. Die Erfindung besteht darin, daß auf einem gemeinsamen Schaltdrosselkern zwei abwechselnd zu verschiedenen Zeiten stromführende Schaltdrosselspulen derart angeordnet sind, daß die in ihnen fließenden eenStröme entgegengerichtete Magnetfelder erzeugen, und daß der Kommutierungskondensator auf die Im duktivitäten der Stromkreise einschließlich der Sttreuindulktivität der Schaltdrosseln derart abgestimmt ist, da.ß der Strom der zu öffnenden Kontaktstelle unter den Entsättungs`,vert der damit in Reihe liegenden Schaltdrossel sinkt, bevor sich die stromübernehmende Kontaktstelle schließt. Bei stark schwankender Belastung ist die Abstimmung belastungsabhängig zu verändern, was z. B. durch eine gegebenenfalls selbsttätige Steuerung des regelbaren Kommutierungskondensators geschehen kann. Es ist natürlich .auch möglich, einen mehrp'hasi,gen Kontäktwechselrichter aus mehreren derartigen Einp'hasensystemen zusammenzustellen.
• Es ist zwar bekannt, in Ein- oder Mehrphasenanordnungen mit Schaltdrosseln mehrere zu verschiedenen gleichzeitig kommutierenden Phasen gehörende Wicklungen auf einem Schaltdrosselkern anzuordnen. Hierbei- erzeugen jedoch sämtliche Wicklungen ein: magnetisches Feld in gleicher Richtung und zu gleichen Zeiten. Es wird 1n4 folgedessen weder eine zusätzliche magnetische Steuerung der Schaltdrosselkerne noch eine Verminderung der Einschaltspannung an den sich schließenden Kontakten erzielt.
• In, der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. i zeigt eine Anordnung mit einem in der Mitte angezapften Transformator i i, an dessen äußeren Anschlußklemmern die im Gegentakt arbeitenden Kontaktpaare 12 und 13 angeschlossen sind:, welche in an sich bekannter Weise durch Nebenwege, bestehend aus je einem Kondensator 14 und einem Wiederstand 15, überbrückt sind. In Reihe mit den Kontakten liegen die Schaltd:rosseelsp,ulen 16 und 17, die wie eine einzige durchlaufende Wicklung, welche in der Mitte- angezapft ist, auf einem gemeinsamen Kern 1.8 angeordnet! sind. Auf der Gleichstromseite ist, wie bekannt, eine Glättungsdrasseel i9 vorgesehen. Diese ermöglicht die Verwendung eines verhältnismäßig kleinen Kommutierungskondensators 2o auf der Wechselstro.mseite, der beispielsweise auf der Sekundärseite des Transformators angeordnet sein kann: Fig. a zeigt ebenfalls eine Anordnung mit einem in der Mitte angezapften Transformator. Die Schaltdrosseln 16 und 17 sind hier vor den Kontaktstellen an den Transformator angeschlossen und infolgedessen als getrennte Wicklungen auf dem gemeinsamen Kern 18 angeordnet!. In. diesem Falle kommt man mit einem einzigen Nebenweg 14, 15 aus, der an die wechselstromseitigen zufüh:rungen zu den Kontaktstellen 12 und: 13 angeschlossen ist. Der Kommutierungskondensator 20 kann, wie aus Fig. 2 hervorgeht, auch auf der Primärseite des Transformators ii angeordnet sein. In Fig.3 ist eine Brückenschaltung von vier Kon^ takkstellen dargestellt. Die Einzelteile sind grundsätzlich die gleichen wie in den Fig. i und 2 und auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen, abgesehen von. dem Transformator, der in der Brückenschaltung grundsätzlich entbehrlich ist. falls er nicht zur Umspannung der erzeugten Wechselspannung auf einen anderen Wert benötigt wird'.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Selibstgeführter Einphasen-Konta'ktwechselrichter, insbesondere für Starkstrom, mit im Gegentakt arbeitenden Kontakten und in Reihe mit den Kontdktstelileen angeordneten Schaltdrosseln, deren Magnetkerne beim Nennstromwert hoch gesättigt sind und durch ihre Entsättigung in der Nähe des Stromnullvertes eine stromschwache Pause hervorrufen, und mit einem die Kommutierungsspannung liefernden Kondensator auf der Wechselspannungsseite, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem gemeinsamen Schaltdrosselkern zwei abwechselnd zu verschiedenen Zeiten stromführende Schaltdrosselspulen derart angeordnet sind, daß die in ihnen fließenden Ströme entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder erzeugen, und d:aß der Kommubierung§kon:dcensator auf die Induktivitäten der Stromkreise derart abgestimmt ist, daß der Strom der zu öffnenden Kontaktstelle unter den; Entsättigunggswert der damit in Reihe liegenden Schaltdrossel sinkt, bevor sich die stromübernehmende Kontaktstelle schließt.